Посібник з протипожежного захисту з дросельних клапанів

Протипожежні клапани-дросельні заслінки дуже поширені в системах пожежогасіння будівель.

Вони в основному використовуються для контролю потоку води. Вони швидко відкриваються та закриваються. Вони компактні та прості в установці.

Порівняно із засувками або кульовими клапанами, дросельні клапани потребують значно меншого робочого зусилля. Це робить їх особливо придатними для трубопроводів великого діаметра.
Їх часто можна знайти на головних трубах внутрішніх систем пожежних гідрантів, автоматичних спринклерних систем, випускних отворах пожежних насосів, зональних системах водопостачання та зовнішніх пожежних магістралях.
Вони є всюди в протипожежних системах. Через це їх часто сприймають як належне.

1. Що робить дросельний клапан «вогнестійким»

1.1 Визначення протипожежного дросельного клапана.

Протипожежні дросельні клапани зазвичай називають сигнальними пожежними дросельними клапанами або спеціалізованими пожежними клапанами.

Вогнезахисний дросельний клапан не визначається його зовнішнім виглядом чи назвою.
Це стосується дросельного клапана, придатного для використання в системах пожежогасіння. Він в основному використовується для контролю потоку води в трубопроводах гідрантів або спринклерних систем.

Ключова відмінність від звичайного дросельного клапана полягає в наступному:
Він може надсилати сигнали відкриття або закриття в режимі реального часу до центру керування пожежею.

Крім того, протипожежний дросельний клапан повинен надійно працювати в екстремальних умовах пожежної системи, зокрема:

*Тривалий статичний тиск
*Раптове підвищення тиску під час запуску пожежного насоса
*Гідравлічний удар під час роботи клапана або перемикання системи
*Надійна робота в надзвичайних ситуаціях

1.2 Чому в протипожежних системах використовуються дросельні клапани?

Робота на 90 градусів для швидкої реакції
Низький опір диска та контрольована втрата тиску
Економічніші, ніж засувки для великих розмірів

2. Поширені типи та матеріали вогнезахисних клапанів-метеликів

Більшість вогнезахисних дросельних клапанів мають канавки або фланці.
Вони оснащені сигналами положення. Інформацію про відкриття та закриття можна надсилати до пункту пожежної диспетчерської.

2.1 Типи з'єднань

2.1.1 Канавчастий дросельний клапан

На кінцях труб нарізаються пази та з'єднуються муфтами.
Монтаж швидкий і не потребує зварювання.
Клапан-дросель типу "канавки"підходить для новобудов та реконструкції ділянок.
Більше 80% пожежних систем використовують цей тип.

2.1.2 Метелик-клапан з пластиною

Theклапан вафельного типуКорпус не має фланців і безпосередньо затиснутий між фланцями двох труб.

Він найменший і найлегший, але вимагає точного вирівнювання під час встановлення.

2.1.3 Фланцевий дросельний клапан

Обидва кінці мають фланці та закріплені болтами.
Герметизація надійна, а обслуговування зручне.
Цей тип часто використовується для трубопроводів вищого тиску або більшої довжини.

2.2 Типи герметизації

2.2.1 Заслінка-метелик з м'яким сідлом

Використовується гумове ущільнення. Герметичне закриття.
Підходить для чистої води нормальної температури.

2.2.2 Заслінка-метелик з металевим сідлом

Метал-металгерметизація. Краще підходить для вищого тиску.
Підходить для води, яка може містити домішки.

Що стосується матеріалів, то корпус клапана зазвичай виготовлений з ковкого чавуну з епоксидним покриттям для захисту від корозії.
Диск виготовлений з високоміцного чавуну з нікелевим покриттям або нержавіючої сталі.
Стержень з нержавіючої сталі.

Вода для пожежогасіння часто залишається нерухомою протягом тривалого часу. Ризик корозії високий.
Ці матеріали обирають для тривалого терміну служби.

3. Основні показники тиску в системах пожежогасіння

3.1 Теоретична висота розпилення під тиском

У більшості протипожежних проектів PN16 є номінальним тиском за замовчуванням.

Згідно з китайським стандартом GB 50974 – Кодекс проектування систем пожежогасіння та гідрантів, робочий тиск внутрішніх пожежних систем зазвичай становить від 1,0 МПа до 1,6 МПа.

Для висотних будівель або великих приміщень тиск може бути вищим.
Однак, PN16 вже охоплює більшість звичайних будівель.

Багато людей запитують, наскільки високо може розбризкуватися вода під таким тиском.
Візьмемо, наприклад, насадку пожежного рукава, під тиском PN16 вода теоретично може досягати висоти близько 163 метрів по вертикалі.

Це значення розраховується за формулою:

h = P / (ρ × g)

Де:
P = 1,6 × 10⁶ Па
ρ (густина води) ≈ 1000 кг/м³
g ≈ 9,81 м/с²

Розрахований результат:
h ≈ 163 м

У реальних умовах опір сопла, тертя повітря та втрати в трубі зменшують висоту.
Фактична висота розпилення зазвичай становить 140–150 метрів.
Цього достатньо для більшості будівель, таких як багатоповерхові житлові будинки та торгові центри.

3.2 Фактична висота розпилення в інженерній практиці

У протипожежних системах тиск не є теоретичним.
Це безпосередньо пов'язано з висотою будівлі.

Після врахування втрат у трубопроводі, запасів міцності та коливань тиску, спричинених запуском та зупинкою насоса, загальноприйнятими є такі значення:

Завдяки цьому PN16 стає найбезпечнішим та найекономічнішим вибором.

3.3 Загальні показники тиску в пожежних проектах

Системи пожежних гідрантів для внутрішніх приміщень → PN16
Автоматичні спринклерні системи → PN16
Зовнішні пожежні магістралі → PN16 або вище
Нагнітальні лінії пожежних насосів → PN20 / PN25 у деяких проектах

Якщо номінальний тиск нижчий за PN16,
системі може бракувати достатнього запасу безпеки під час надзвичайних ситуацій.